C语言基本结构（下）
Every program is a part of some other program and rarely fits.[0]
码字不易，对你有帮助 点赞/转发/关注 支持一下作者
微信搜公众号：不会编程的程序圆
看更多干货，获取第一时间更新
思维导图
在这里插入图片描述
写在前面
如果只是写个人学习总结的博客很容易，简单写一些感悟然后贴上代码走人就可以了，甚至不用校审。但是我命名本系列为【C语言必知必会】帮助你从入门到精通 C语言，那势必要“事无巨细”一些：既要考虑到没有基础的初学者，又不能止于基础。所以本教程适合各类人群学习，只要你看就一定会有帮助。
本教程是本人纯手打并排版，校审由我与我的搭档汤圆君一起完成的。你们看这一篇文章我要写好几个小时。如果文章对你有帮助，请不要“白嫖”。支持一下作者，作者会发更多干货好文。
特别鸣谢：汤圆君（公众号：【Cc听香水榭】 长期更新高质量英语教学）关注她表示对她工作的认可吧！
》 此符号表示该内容以后的章节会讲解，此章节内不要求理解。
简单的程序结构
下面是一个简单的程序，身高是给出的，体重是在程序中得到的，我们输出的是体重与身高/体重的值。
这里我们更注重的是程序的结构而非程序本身。
示例
在这里插入图片描述
<figcaption style="line-height: inherit; margin: 0px; padding: 0px; margin-top: 10px; text-align: center; color: rgb(153, 153, 153); font-size: 0.7em;">在这里插入图片描述</figcaption>
1. 类型
每一个变量都有类型（type）。类型用来描述变量的数据的种类，也称数据类型。
数值型变量的类型决定了变量所能存储的最大值与最小值，以及是否允许小数点后出现数字。
示例中只有一种数据类型：int
int（integer）：即整型，表示整数。
数据类型还有很多，目前除了 int 以外，我们只再使用另一种：
float（floating-point）: 浮点型，可以表示小数
注意：虽然 float 型可以带小数，但是进行算术运算时，float 型要比 int 型慢，而且 float 通常只是一个值的近似值。（比如在一个float 型变量中存储 0.1， 但其实可能这个变量的值为 0.09999987，这是舍入造成的误差）
题外话：我当时学的时候，就没有人告诉我这些知识，你们如果现在是初学，我都感觉到羡慕，你们要少走多少弯路啊！
2. 关键字
int 与float 都是C语言的关键字（keyword）,关键字是语言定义的单词，不能用做其他用途。比如不能用作命名函数名与变量名。
关键字：斜体代表C99新增关键字
| auto | enum | unsigned | break | extern |
|---|---|---|---|---|
| return | void | case | float | short |
| volatile | char | for | signed | while |
| const | goto | sizeof | continue | if |
| static | default | struct | do | int |
| switch | double | long | typedef | else |
| register | union | |||
| restrict | inline | _Bool | _Complex | _Imaginary |
如果关键字使用不当（关键字作为变量名），编译器会将其视为语法错误。
保留标识符（reserved identifier）：下划线开头的标识符和标准库函数名（如：printf()）
C语言已经指定了这些标识符的用途或保留了它们的使用权，如果你使用它们作为变量名，即使没有语法错误，也不能随便使用。
3. 声明
声明（declaration）：在使用变量（variable）之前，必须对其进行声明（为编译器所作的描述）。
声明的方式为：数据类型 + 变量名（程序员自己决定变量名，命名规则后面会讲）
示例中的 int weight完成了两件事情。第一，函数中有个变量名为 weight。第二，int 表明这个变量是整型。
编译器用这些信息为变量 weight 在内存中分配空间。
C99 前，如果有声明，声明一定要在语句之前。（就像示例那样，函数体中第一块是声明，第二块才是语句。）
C99 和 C11 遵循 C++ 的惯例，可以把声明放在任何位置。即可以使用时再声明变量。以后C程序中这种做法可能会很流行。但是目前不建议这样。
就书写格式而言，我建议将声明全部放在函数体头部，声明与语句之间空出一行。
4. 命名
weight,height 都是标识符，也就是一个变量，函数或其他实体的名称。因此，声明将特定标识符与计算机内存的特定位置联系起来，同时也就确定了存储在某位置的信息类型或数据类型。
给变量命名时要使用有意义的变量名或标识符。如果变量名无法清楚的表达自身的用途，可以在注释中进一步说明，这是一种良好的编程习惯与编程技巧。
C99 与 C11 允许使用更长的标识符，但是编译器只识别前 63个字符。对于外部标识符，只允许 31 个字符。事实上，你可以使用更长的字符，但是编译器可能忽略超出的部分。（比如有两个标识符都是 64 个字符，但只有最后一个字符不同。编译器可能会视其为同一个名字，也可能不会。标准并未定义在这种情况下会发生什么。）
命名规则：可以用小写字母，大写字母，数字和下划线（_）来命名。名称的第一个字符必须是字符或下划线，不能是数字
操作系统和C库经常使用一个下划线或两个下划线开始的标识符（如：_kcab），因此最好避免在自己的程序中使用这种名称。（避免与操作系统和c库的标识符重复）
C语言的名称区分大小写。即：star，Star，STAR 是不同的。
声明变量的理由：
- 把所有变量放在一处，方便读者查找和理解程序的用途。
- 声明变量可以促使你在编写程序之前做好计划（比如你的程序要用什么变量，你可以提前规划）。
- 声明变量有助于发现程序中的小错误，如拼写错误。
- 不提前声明变量，C程序编译将无法通过
5. 赋值
赋值（assignment）：变量通过赋值的方式获得值。
示例中，weight = 160;是一个 赋值表达式语句。意思是“把值 160 赋给 变量 weight”。
在执行 int weight;时，编译器在计算机内存中为变量 weight 预留的空间，然后在执行这行代码时，把值存储在之前预留的位置。可以给 weight 赋不同的值，这就是 weight 之所以被称为变量的原因。
注意：
-
该行表达式将值从右侧赋到左侧。
-
该语句以分号结尾。
-
=在计算机中不是相等的意思，而是赋值。我们在读weight = 160;时，我们应该这么读：“将 160 赋给 weight” -
==表示相等
6. printf() 函数
printf(“我的体重是：%d斤\n，身高与体重的比为：%d”, weight, height / weight);
这是我们示例中的 printf 函数，我们来看两个不那么复杂的：
main(void);printf("Hi");
首先，printf() 的 圆括号是不是很像 main() ？这表示 printf 是一个函数名，它也是一个函数。圆括号内的内容是从 main() 函数传递给 printf() 函数的信息。该信息被称为参数，更确切的说，是实际参数（actual argument），简称实参。
既然是函数，它其实也是像我们看到的 main函数一样，也有函数头和函数体。
printf() 函数是一个库函数，库函数我们上一节讲函数种类时说过，这是一种不需要程序员去写的，只需要引用头文件 stdio.h就可以直接使用的。但是我们应该知道这一点，详细情况我们后面会说讲。
当程序运行到 printf() 函数这一行时，控制权被转给了printf()函数。函数执行结束后，控制权被返回至主调函数（calling function），该例中是 main() 。
printf() 函数的作用是向我们的显示器输出内容。
此例中，printf() 函数的括号内 分为两部分，一部分在双引号内，另一部分在双引号外，它们中间以逗号隔开。双引号外有两个参数 weight 和 height / weight ，他们分别是变量和表达式（含有常量，变量和运算符的式子），也是指定要被打印的参数（打印到你的屏幕上）。
我们发现，最终我们屏幕上看到的是引号内的内容。我们可以来看一下输出的内容：
我的体重是：160斤身高与体重的比为：1
我们发现：首先引号内的 %d 和\n并没有被输出，%d的位置被替换成了一个整数。为什么会这样呢？
\n代表一个换行符(newline character)。对于 printf 函数来说，它的意思是：“在下一行的最左边开始新的一行”。也就是说换行符和在键盘上按下 Enter按键相同。既然如此，为何不在键入 printf() 参数时直接使用 Enter键呢？因为编辑器可能认为这是直接的命令，而不是存储在源代码中的指令。换句话说，如果直接按下 Enter键，编辑器会退出当前行并开始新的一行。但是，换行符会影响程序输出的（显示）格式。
换行符是一个转义序列（escape sequence）。转义序列用于难以表示或无法输入的字符。如,\t代表 Tab键，即制表符。\b代表 Backspace键，即退格键。我们在后面会继续讨论。
这样就解释了为何一行的printf() 函数会输出两行。
以下这部分不能理解可以只看结论，能理解更好。
在解释 %d 之前我们先来看一下，weight 和 height / weight 所代表的值。
weight 是被赋值为 160 的，所以 weight 的值就是 160
C语言中，/表示除法， * 表示乘法。
那么 height / weight 的值是多少呢？我们现在不知道这个表达式的值是多少，但是我们知道这个它肯定代表 180 / 160
而最终输出的值是 1 ，这和我们想的不一样，我们知道结果应该是个小数，那么这是为什么呢？
我想可能的原因有两个：
- %d 将小数转换为整数
- 180 / 160 本身在C语言中的值就是整数
我们来测试一下：
int main(void) { int a = 3; int b = 2; float c = 1.1f;//f 表示1.1是浮点数 printf("%d\n", c);//%d 用来输出整型 printf("%f\n", a / b);//%f 用来输出浮点型 return 0;}
输出：
-17179869180.000000
输出并不是我们想要的内容，我们来看一下编译器的警告：
编译器警告：
“printf”: 格式字符串“%d”需要类型“int”的参数，但可变参数 1 拥有了类型“double” “printf”: 格式字符串“%f”需要类型“double”的参数，但可变参数 1 拥有了类型“int”
可以不去理解报错的内容。输出与报错至少说明了一点：
%d 在我的编译器上无法输出浮点型；整型 / 整型 不是浮点型。
那就说明了原因2是对的，即：180 / 160 的值就是 1
为什么 180 / 160 == 1(180 / 160 的值是 1)呢？
因为 weight 和 height 都整数，它们相除结果取整数（向下取整）。
如何输出 float 类型的浮点数？
printf("%f", 2.0f);
%d是一个占位符，其作用是指明 num 值的位置。d 代表 以十进制的格式。
还有一点要注意的是，在示例中，第二个输出的整数的参数（height / weight ）是一个表达式，我们也可以在程序中添加一个新的变量，然后用这个变量代替上面的表达式作为 printf() 的参数。如：
int main(void){ int height = 180; int weight, scale;//scale:比例 weight = 160; scale = height / weight; printf(“我的体重是：%d斤\n，身高与体重的比为：%d”, weight, scale); return 0;}
合理的使用表达式作为函数的参数可以简化程序。
也说明在任何需要数值的地方，都可以使用具有相同类型的表达式。
7. 初始化
当程序开始执行时，某些变量会被自动设置为0，而大多数不会。没有默认值并且尚未在程序中被赋值的变量时未初始化的（uninitialized）。
如果试图访问未初始化的变量，可能会得到不可预知的值。在某些编译器中，可能会发生更坏的情况（甚至程序崩溃）。
我们可以用赋值的办法给变量赋初值，但还有更简洁的做法：在变量声明中加入初始值。
例如示例中的 int height = 180数值 180 就是一个初始化式（initializer）。
同一个声明中可以对任意数量的变量进行初始化。如：
int a = 10, b = 15, c = 20;
上述每个变量都拥有属于自己的初始化式。接下来的例子，只有 c 有初始化式，a，b没有。
int a, b, c = 20;
<small class="footnote" id="footnote-0" style="font-size: inherit; color: inherit; line-height: inherit; margin: 0px; padding: 0px;">[0]: 每个程序都是其他程序不合适的一部分。</small>
参考资料：《C Primer Plus》《C语言程序设计：现代方法》
本文GitHub已更新，所有教学和练习代码都会上传上去，欢迎 star ！
以上就是本次的内容。
如果文章有错误欢迎指正和补充，感谢！
最后，如果你还有什么问题或者想知道到的，可以在评论区告诉我呦，我可以在后面的文章加上你们的真知灼见。
关注我，看更多干货！
我是程序圆，我们下次再见。
网友评论